[发明专利]一种标签数量估计方法、系统及设备

说明书

技术领域

本发明涉及射频识别技术，特别涉及一种射频识别中标签数量估计方法、系统及设备。 

背景技术

射频识别(RFID)是从八十年代起走向成熟的一项自动识别技术，它利用射频方式进行非接触双向通信，以达到识别目的并交换数据。由于其具有的非接触、阅读速度快以及无磨损等众多特点，该技术已经越来越受到人们的关注。RFID技术有着广泛的应用前景，比如可以替代当前使用较多的条形码系统，而且，因为RFID可以使用在环境条件特别恶劣的地方，所以给人们带来了更多的便利。 

RFID系统通常由三部分构成，即询问机(Interrogator)、标签(Tag)和控制系统。其中，询问机既能用于读取标签中的数据，也能用于向标签中写入数据；标签通常由耦合元件及芯片组成，每个标签具有一个唯一的电子编码，用于附着在物体上标识目标对象，当受到无线射频信号覆盖时，能反射回携带有数字字母编码信息的无线电射频信号，供询问机处理识别；按照是否需要电池，可以将标签具体分为两种，即不需要电池的被动标签和需要电池的主动标签，被动标签因成本较低更具吸引力，但被动标签需要由询问机向其提供载波能源；控制系统用于管理整个范围内的标签数据等信息，在多询问机系统中，控制系统还需要协调各询问机的工作。 

在实际应用中，RFID需要具备较快地识别出一定范围内的所有标签的功能，但由于标签是在询问机的控制下被动的工作，而且所有标签都工作在同一频段，所以如何有效地避免标签识别过程中的信息碰撞，并尽可能快的识别完 所有标签就成了RFID系统中需要解决的一个关键问题。现有技术中提供了两种算法，可能性算法和确定性算法，两种算法均可通过时分的方式解决标签识别中的碰撞等问题。而且，两种算法的运行中都需要对一定范围内的标签数目进行估计，如果能够较为准确地估计出标签的数目，可以大幅提高这两种算法的识别效率。 

现有技术中比较常用的估计标签数目的方法为： 

A、询问机向工作范围内的各标签发送命令，假设标签数目为t_n，命令各标签在[0，S_n-1]的范围内产生一个随机数，并在编号为所产生的随机数的时隙内向询问机发送标签ID，其中S_n表示时隙个数，其初值根据经验值设置。 

B、询问机对接收到的各标签的反馈信息进行统计，得到只有一个标签响应的时隙数C₁，即只有一个标签在该时隙内发送数据的时隙数，以及没有标签响应的时隙数C₀和有多个标签响应的时隙数C_k，根据所述C₀、C₁和C_k初步估计出标签数量t_n： 

t_n＝0*C₀+1*C₁+2*C_k  ，即t_n＝C₁+2*C_k。                      (1) 

由公式(1)可知，按照该方式估计出的标签数目将会小于或等于标签的实际数目，因为公式(1)的计算方式中，C_k之前的系数仅为2，相当于默认为所有“有多个标签响应的时隙”中的“多个”只是两个，但实际上这里的“多个”很可能是三个、四个甚至更多个。 

C、判断计算出的t_n是否合适，如果合适，则停止估计；如果不合适，则重新选择S_n，并重复执行步骤A、B、C。 

具体的判断方法可根据实际情况而定，比如，将C₀与预先设置的阈值进行比较，如果C₀大于该预先设定的阈值，则判定步骤B中得到的t_n不合适，并认为提供的S_n过大，所以才造成多个时隙中没有响应，相应地减小S_n；或者，将C_k与预先设置的另一阈值进行比较，如果C_k大于该阈值，则判定步骤B中得到的t_n不合适，并认为提供的S_n过小，所以才造成多个标签响应同一个时隙，相应地增大S_n；如果C₀和C_k均小于或等于对应的阈值，则判定估计出的t_n数量合适。